[發明專利]一種用于輻照作業的自動化物品傳輸裝置

有效

• 申請號: 201610546808.9
• 申請日: 2016-07-12
• 公開（公告）號: CN105923339B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 陳思澤;吳宜燦;蔣潔瓊;劉超
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: B65G37/00
• 分類號: B65G37/00;B65G47/82;B65G47/52;B65G43/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

技術領域

本發明涉及物品傳輸及控制設備的技術領域，特別涉及一種用于輻照作業的自動化物品傳輸裝置。

背景技術

隨著核能研究的發展，射線裝置(如反應堆、同位素射線裝置、加速器射線裝置等等)在能源、醫療、食品、軍工、基礎科學等領域的使用越來越廣泛。利用射線裝置輻照不同類型的樣品，是研究和利用射線裝置的基本方法。然而高劑量射線會對人體產生損傷，為確保工作與科研人員的安全，通常會使用物品傳輸裝置從遠離射線裝置的安全區域傳輸待輻照樣品至輻照區，如已公布的專利CN 101334477 B以及周琴琴等.基于神光Ⅲ原型ICF中子活化樣品“跑兔”系統運動特性的數值模擬.《原子核物理評論》，2007，第24卷(第一期)上公開的一種跑兔裝置等。

但是傳統的傳輸設備無法探測射線強度，對樣品輻照劑量的調節需要操作人員按照儀表信息和操作經驗進行控制，學習成本高；同時，作業全程需要專業操作人員跟蹤，不同輻照劑量的樣品難以連續作業，工作效率低；再者，加速器或反應堆射線裝置本身存在的功率波動，樣品上的輻照劑量難以精確定量控制，存在輻照劑量偏離預設值的可能。

射線裝置的工作功率可以由其發射的射線能量和通量進行表征。對于特定的射線裝置，在固定位置上的探測器可以測量出該點射線的能量和通量。利用該測量結果可以計算出射線裝置的瞬時功率，進而計算出被輻照樣品的輻照劑量率。

射線探測器的種類多樣，且技術成熟，如《核輻射探測器及其實驗技術手冊》(汲長松，原子能出版社)中公開的多種射線探測器。

發明內容

本發明要解決的技術問題為：提供一種用于中子或光子射線裝置的自動化物品傳輸裝置，其目的是通過結合射線探測器解決現有傳輸裝置無法精確控制樣品的受輻照劑量及實現自動化連續作業功能。

本發明采用的技術方案為：

一種用于輻照作業的自動化物品傳輸裝置，該裝置由射線探測器、輻照端口、傳輸管道、換路器、樣品盒、自動進樣系統、自動出樣系統、動力系統以及控制系統構成，射線探測器安裝于輻照端口附近，通過模擬和數字兩種信號接口與控制系統連接；輻照端口通過傳輸管道經換路器分別與自動進樣系統和自動出樣系統連接；樣品盒由動力系統驅動在傳輸管道內運動；控制系統依據輸入的輻照指標，通過采集射線探測器信號，控制自動進樣系統、換路器、動力系統、自動出樣系統聯合運作，自動完成樣品的輻照任務。

其中，所述的輻照端口的外殼由鋁合金材料制造，其末端安裝有帶彈簧的伸縮式觸碰開關，帶彈簧的伸縮式觸碰開關與樣品的接觸面材料為減震橡膠，輻照端口的入口處安裝有電動插銷，伸縮式觸碰開關與電動插銷均與控制系統相連接。

其中，所述的自動進樣系統由氣動活塞、電動傳送帶和進樣通道構成，電動傳送帶平行于所述的傳輸管道的方向運行，其上安裝有隔板，隔板間隔和進樣通道寬度一致；進樣通道垂直于電動傳送帶，一端與傳輸管道窗口相連接，另一端與電動傳送帶相連接；活塞垂直于電動傳送帶方向在進樣通道內運動，活塞前端呈凸型設計，前端面尺寸與傳輸管道窗口尺寸一致，突出厚度與傳輸管道壁厚相同；活塞前端的兩肩尺寸略大于傳輸管道窗口，兩肩上可選擇性的嵌有O型橡膠密封圈。

其中，所述的自動出樣系統通過傳送帶一端與傳輸管道垂直連接，另一端與鉛室相連接；傳送帶在由鉛板組成的管道內運行，傳輸管道正對的鉛板內側貼有減震橡膠。

其中，所述的控制系統具有以下功能：控制自動進樣系統實現進樣，控制自動出樣系統實現出樣，控制動力系統和換路器實現樣品從進樣端到輻照端以及從輻照端到出樣端的傳輸，從射線探測器獲取數據，并計算轉化為樣品的輻照劑量。

本發明的原理在于：

本發明第一方面，提供了一種自動化物品傳輸裝置，其包括射線探測器、輻照端口、傳輸管道、換路器、樣品盒、自動進樣系統、自動出樣系統，動力系統以及控制系統。樣品被裝載于樣品盒內從自動進樣系統進入傳輸管道，控制系統驅動動力系統和換路器將其沿傳輸管道傳輸至輻照端口接受輻照，射線探測器采集射線反饋給控制系統；控制系統經過判斷，在達到輻照指標要求后驅動動力系統和換路器將樣品盒傳輸給自動出樣系統，自動出樣系統將樣品盒儲存于鉛室中，實現自動輻照作業。